高中人教版 (2019)第四章 生物大分子第三节 核酸习题

第三节　核酸

课后·训练提升

基础巩固

1.下列有关核酸的叙述中,正确的是(　　)。

A.除病毒外,一切生物都有核酸

B.核酸分子均呈双螺旋结构

C.核酸是生物的遗传物质

D.组成核酸的基本单元是脱氧核糖核苷酸

答案:C

解析:大多数病毒由核酸和蛋白质组成,A项错误;DNA分子呈双螺旋结构,RNA分子一般呈单链状结构,B项错误;核酸是生物的遗传物质,C项正确;天然的核酸按其组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其中组成DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸,组成RNA的基本单元是核糖核苷酸,D项错误。

2.从新型冠状病毒肺炎患者体内提取的新型冠状病毒(由蛋白质和遗传物质RNA组成)彻底水解后能得到(　　)。

A.20种氨基酸、4种含氮碱基

B.20种氨基酸、4种脱氧核糖

C.多种氨基酸、1种核糖

D.多种氨基酸、4种脱氧核苷酸

答案:C

解析:新型冠状病毒的成分是蛋白质和RNA,蛋白质彻底水解可得到多种氨基酸,RNA水解得到1种核糖、4种碱基和1种磷酸。

3.细胞生命大厦的基本框架是由生物大分子构成。下列关于细胞中生物大分子的叙述,错误的是(　　)。

A.生物大分子都是以碳链为骨架的

B.生物大分子都是生命活动的产物

C.生物大分子都可以为生命活动提供能量

D.生物大分子都是由单体通过脱水缩合形成的

答案:C

解析:生物大分子(蛋白质、核酸、多糖)是以碳链为骨架的,它们是构成细胞生命大厦的基本框架,A项正确;生物大分子都是经过生命活动过程产生的,故生物大分子是生命活动的产物,B项正确;生物大分子不都可以为生命活动提供能量,如核酸作为遗传物质,不是能源物质,C项错误;生物大分子都是由一个个的单体通过脱水缩合形成的,D项正确。

4.新型冠状病毒由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是(　　)。

A.蛋白质和核酸均是高分子化合物

B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性

C.蛋白质中含C、H、O、N等元素

D.五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物

答案:D

解析:蛋白质是由氨基酸脱水缩聚而成的,而所有的聚合物都属于高分子,核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子,故A项正确;NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO具有强氧化性,能使病毒蛋白变性,故B项正确;蛋白质的组成元素有C、H、O、N,有的还有P、S等,故C项正确;同系物分子间相差n个—CH2,五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖(C6H12O6)组成相差1个CH2O,不符合同系物的定义,故D项错误。

5.在双链DNA分子结构中,下列碱基配对正确的是(　　)。

A.A—T B.A—G

C.T—G D.T—C

答案:A

解析:DNA分子一般是由两条链组成的,两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。由DNA分子的碱基互补配对原则可知,DNA结构中的碱基对是A—T、G—C。

6.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下,它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。下列说法不正确的是(　　)。

A.核酸也可能通过人工合成的方法得到

B.酶是有机化合物,催化活性与温度有关

C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素

D.该核酸完全水解生成的酸是H3PO3

答案:D

解析:采用有机合成反应或酶促合成反应可进行核酸大分子的合成,A项正确;酶的本质是有机物,绝大多数是蛋白质,极少数是RNA,RNA也是有机物,酶催化活性与温度有关,B项正确;碱基是形成核苷的含氮化合物,所以该核酸水解生成的碱基中含有氮元素,C项正确;从图中可分析,该核酸完全水解生成的酸是H3PO4,D项错误。

7.如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述正确的是(　　)。

A.该基本单位是核糖核酸,人体内共有4种

B.该基本单位只含有C、H、O、P四种元素

C.在某种细胞的遗传物质中都找不到这种物质

D.该基本单位形成的大分子物质彻底水解产物共6种

答案:D

解析:据图分析,该图是由1分子的磷酸、1分子的脱氧核糖和1分子含氮碱基构成脱氧核糖核苷酸,说明该生物大分子是DNA。该基本单位是脱氧核糖核苷酸,人体内共有4种,A项错误;该基本单位含有C、H、O、N、P五种元素,B项错误;细胞的遗传物质都是DNA,可以找到,C项错误;该基本单位形成的大分子物质彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和4种碱基,共6种,D项正确。

8.下列叙述中,哪项不是核酸的生理功能(　　)。

A.作为遗传信息的载体,存在于每个细胞中

B.是生物的遗传物质

C.是生物体进行生命活动的主要承担者

D.对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用

答案:C

解析:生命活动的主要承担者是蛋白质。

9.某段DNA片段转录形成的mRNA分子中腺嘌呤(A)占碱基总数的10%,尿嘧啶(U)占碱基总数的30%,则转录出该mRNA的DNA片段中,腺嘌呤(A)所占的比例为(　　)。

A.40% B.30%

C.20% D.10%

答案:C

解析:在双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G,而互补配对的碱基两两相等,所以A=T,C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。根据碱基互补配对原则可进一步推导出:DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的,已知某mRNA中,A占10%,U占30%,即A+U占40%,则转录该mRNA的模板链中T1+A1占40%,根据碱基互补配对原则,整个DNA分子中A+T占双链碱基总数的比例等于每条单链中A+T占该链碱基总数的比例,所以该DNA分子A+T也占40%,又因为双链DNA中A=T,所以指导合成该mRNA的基因中,A占=20%。

10.填表比较两种核酸。

答案:

解析:核酸的元素组成有C、H、O、N和P。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。它的基本单位是核苷酸,一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子戊糖和一分子磷酸组成的。根据戊糖的不同,核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)两大类。DNA中的戊糖是脱氧核糖,RNA中的戊糖是核糖;DNA中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶,而RNA中含有的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶;DNA中含有两条脱氧核苷酸链,而RNA中只含有一条核糖核苷酸链。DNA主要分布在细胞核中,而RNA主要分布在细胞质中。

能力提升

1.在自然界中,许多天然生物大分子的生物结构为螺旋状。下列相关的叙述,不正确的是(　　)。

A.DNA的螺旋结构由脱氧核糖和磷酸交替排列构成基本骨架

B.破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能

C.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基

D.核酸分子多样性取决于核酸中核苷酸的数量和排列顺序

答案:C

解析:DNA的螺旋结构中,基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列构成的,A项正确;蛋白质的螺旋结构是空间结构,破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能,B项正确;双链DNA分子中,大部分脱氧核糖连着两个磷酸,C项错误;核酸中核苷酸的数量及排列顺序决定了核酸分子的多样性,D项正确。

2.下列有关DNA分子结构的叙述错误的是(　　)。

A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外面,构成基本骨架

B.DNA分子的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接

C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定

D.DNA分子两条链反向平行

答案:B

解析:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A—T、C—G,其中A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键)。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,A项正确;DNA分子一条单链上相邻碱基A与T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接,B项错误;嘌呤碱基与嘧啶碱基通过氢键的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定,C项正确;由分析可知,DNA分子两条链反向平行,D项正确。

3.某有机物M的结构简式如下图,下列说法错误的是(　　)。

A.能与金属钠反应

B.不能使石蕊溶液变红

C.能发生银镜反应

D.1 mol M与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH

答案:B

解析:M分子中含、—OH,故A、C项均正确;中的—OH可电离出H+,属酸性基团,能使石蕊溶液变红,B项错误;D项,1molM最多消耗4molNaOH,正确。

4.下列关于蛋白质和核酸的叙述中,正确的是(　　)。

A.含核酸的细胞器一定含有蛋白质

B.组成蛋白质的氨基酸约有20种,组成核酸的碱基有4种

C.蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O、N、S

D.蛋白质的多样性决定了核酸的多样性

答案:A

解析:蛋白质是一切生命活动的承担者,含有核酸的细胞器一定含有蛋白质,A项正确;组成蛋白质的氨基酸约有20种,组成核酸的碱基有5种,B项错误;蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O、N,C项错误;核酸的多样性决定了蛋白质的多样性,D项错误。

5.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,下列有关结构数目正确的是(　　)。

①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m

②碱基之间的氢键数为

③一条链中A+T的数值为n

④G的数量为m-n

A.①②④ B.②③④

C.①③④ D.①②③

答案:D

解析:DNA分子结构的主要特点:(1)由两条反向平行的脱氧核糖核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;(2)外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对。碱基间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G。已知在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,C=G=。

①每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基,所以脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m,①正确;②A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键,则碱基之间的氢键数2n+×3=,②正确;③双链DNA中,A=T=n,则根据碱基互补配对原则,一条链中A+T的数量为n,③正确;④双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则A=T=n,C=G=,④错误。

6.核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子,为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内。不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。图A所示的分子结构简式为某种核糖核苷酸,已知分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤;图B是某DNA分子片段的示意图,请据图回答问题。

图A

图B

(1)图A中核苷酸与图B中核苷酸主要区别是戊糖和碱基不同,图A中核苷酸含有的戊糖是核糖,特有的碱基是　　　　。 

(2)人体细胞中含有的核酸包括DNA和RNA,人体细胞中遗传物质初步水解的产物是　。 

(3)1953年沃森和克里克发现了DNA分子结构,称为　　　　　　结构。 

(4)图B中,作为DNA分子基本组成单位的结构7的中文名称是　　　　　　　　　　　　　。 

(5)图B中DNA分子两条链的碱基排列在内侧,通过8相连,结构8表示　　　　。 

答案:(1)U(尿嘧啶)

(2)(4种)脱氧核糖核苷酸

(3)双螺旋

(4)胸腺嘧啶脱氧核苷酸

(5)氢键

解析:图A所示的分子结构是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸形成的腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位中的一种; 图B是某DNA分子片段的示意图,其中1是C、2是A、3是G、4是T、5是脱氧核糖、6是磷酸、7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、9是脱氧核苷酸链的一部分。(1)图A中核苷酸是核糖核苷酸、图B中核苷酸是脱氧核糖核苷酸,两者的主要区别是戊糖不同(分别是核糖和脱氧核糖)、碱基不完全相同(分别是A、U、G、C和A、T、G、C),核糖核苷酸中含有的戊糖是核糖,特有的碱基是U(尿嘧啶)。 (2)人体细胞中含有的核酸包括DNA和RNA,其遗传物质是DNA,DNA初步水解的产物是(4种)脱氧核糖核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(A、T、G、C)。 (3)1953年沃森和克里克发现了DNA分子结构,称为双螺旋结构,并构建了模型从而获得诺贝尔奖。 (4)图B中,作为DNA分子基本组成单位的结构7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子胸腺嘧啶形成的。 (5)图B中DNA分子两条链的碱基排列在内侧,通过8氢键相连,每条单链上的磷酸和脱氧核糖交替连接形成DNA的基本支架。